1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 160 से 120 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 25 से 145 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 160 → 120 °CTc: 25 → 145 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक का ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल 1 m² और समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1500 W/(m²·K) है। गर्म तरल 85 से 50 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 50 °C तक गर्म होता है। ऊष्मा अंतरण दर Q̇ ज्ञात कीजिए।
A = 1 m²U = 1500 W/(m²·K)Th: 85 → 50 °CTc: 30 → 50 °C
Q̇ = kW
3.मध्यम
एक समांतर-प्रवाह ऊष्मा विनिमयक 250 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 140 से 90 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 20 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 1000 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 250 kWU = 1000 W/(m²·K)Th: 140 → 90 °CTc: 10 → 20 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 190 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 140 से 85 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 20 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 200 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 190 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 140 → 85 °CTc: 10 → 20 °C
A = m²
5.कठिन
4 m² ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल और U = 2500 W/(m²·K) वाले एक संघनित्र की नलियों के बाहर भाप स्थिर 140 °C पर संघनित होती है। ठंडा करने वाला पानी (1 kg/s, cp = 4.18 kJ/(kg·K)) 25 °C पर नलियों में प्रवेश करता है। पानी का निर्गम तापमान Tc,out ज्ञात कीजिए।
Ts = 140 °CA = 4 m²U = 2500 W/(m²·K)ṁ = 1 kg/scp = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 25 °C
Tc,out = °C
6.कठिन
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में दोनों धाराओं की ऊष्मा धारिता दर समान है, ṁ·cp = 0.5 kW/K। गर्म धारा 95 °C पर और ठंडी धारा 30 °C पर प्रवेश करती है। विनिमयक में A = 2 m² और U = 300 W/(m²·K) है। गर्म निर्गम तापमान Th,out ज्ञात कीजिए।
Ch = Cc = 0.5 kW/KTh,in = 95 °CTc,in = 30 °CA = 2 m²U = 300 W/(m²·K)
Th,out = °C
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 43.34 K
- 2. Q̇ = 40.21 kW
- 3. A = 2.579 m²
- 4. A = 9.922 m²
- 5. Tc,out = 129.5 °C
- 6. Th,out = 59.55 °C
पूरे चरण-दर-चरण हल: इस विषय का अभ्यास examproblems.com पर करें।